【正文】 開關(guān)等兩線式傳感器時，由于傳感器的漏電流較大，可能出現(xiàn)錯誤的輸入信號而導(dǎo)致PLC的誤動作，此時可在PLC輸入端并聯(lián)旁路電阻Ｒ，如圖25所示。圖26反射式光電傳感器原理圖該系統(tǒng)選擇的反射式光電傳感器型號為PM2LF10,其性能參數(shù)如表33所示。外加電壓30V DC以下(輸出和0V之間) （7）接觸器的選型 接觸器是一種用來接通或斷開帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制電路的自動化切換器,主要控制對象是電動機。常用的是CJ0CJ1CJ12B等系列。 （8） 熱繼電器的選型 。熱繼電器是采用雙金屬熱元件,動作機構(gòu),常閉觸頭和常開觸頭,復(fù)位按鈕及整定電流調(diào)節(jié)旋鈕等構(gòu)成。熔斷器選用RL115型熔點器,熔體的額定電流為30A。因為要求機械手，傳送帶A和傳送帶B具有點動控制功能，故分別設(shè)置自動控制和手動控制兩個啟動按鈕。其中各步是完全獨立的。機械手繼續(xù)循環(huán)運動，當(dāng)計數(shù)器計數(shù)夠24次時，傳送帶B啟動。下降停止，機械手開始上升，；，左移停止，機械手開始右移，；，機械手夾緊，機械手松開；，傳送帶A啟動，傳送帶A才停止；，傳送帶B啟動，傳送帶B才停止。，；同時傳送帶B啟動運行（）。 當(dāng)SQ2到位信號到（），系統(tǒng)循環(huán)工作。機械手上升；，機械手下降；，機械手左移；，機械手右移；，機械手夾緊；，機械手放松。 ，系統(tǒng)停止運行。本系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)以繼電器控制硬件電路的方法，采用人機界面取代繼電器，通過軟件的方式控制硬件電路。對PLC的功能也有了進一步的認(rèn)識，了解了不同型號的PLC以及相關(guān)的編程軟件。而論文的完成是在我的導(dǎo)師姜巖蕾老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的各位室友，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。從課題的選擇到項目的最終完成，姜巖蕾老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。但通過不斷的努力和同學(xué)們的大力支持，以及指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo)，我克服了困難完成了本次設(shè)計，同時我也獲得了很多寶貴的經(jīng)驗，學(xué)到了很多新的知識。但是該設(shè)計尚有不足，還有很多的擴展功能沒有實現(xiàn)，例如對產(chǎn)品計數(shù)錯誤的檢測功能等等。結(jié)論對于本次設(shè)計，成功采用PLC控制機械手和傳送帶的工作，完成了本次設(shè)計任務(wù)的基本要求，經(jīng)過多次的調(diào)試，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠、冗余性強，可以很好地適用于連續(xù)工作。 無論系統(tǒng)何種運行狀態(tài)，自動控制狀態(tài)和手動控制狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)換。手動指示，系統(tǒng)指示燈仍亮。同時傳送帶A啟動運行（）。斷電情況下連接好PC/PPI電纜，按照I/O分配表，用實驗連線導(dǎo)線將PLC主機模塊輸入、輸出接口與實驗板接口一一對應(yīng)連接，并將PLC主機模塊的電源端與實驗?zāi)K的電源端相連接。此循環(huán)結(jié)束，開始裝下一箱。同時，機械手夾緊物體，機械手開始上升，同時機械手保持夾緊。在自動裝箱過程中，當(dāng)傳送帶A到達指定位置時，由PS1發(fā)出信號，使傳送帶A停止；而后機械手啟動運行，將產(chǎn)品逐一放入箱內(nèi)，由PLC的計數(shù)器檢測機械手的循環(huán)次數(shù)，當(dāng)機械手累計循環(huán)24次時，傳送帶B啟動運行，當(dāng)PS2檢測到空箱時發(fā)出信號，傳送帶B停止運行；完成整個循環(huán)工作。這樣就考慮針對不同的工作狀態(tài)，進行相應(yīng)的動作控制輸出，從而實現(xiàn)自動裝箱系統(tǒng)從傳送帶A開始工作到產(chǎn)品進入空箱之中并完成精確的計數(shù)這樣一個周期控制工作的程序?qū)崿F(xiàn)。 電動機的額定電流15A,FR1可以選用JR16,熱元件電流為20A,電流整定范圍為1422A工作時將額定電流調(diào)整為15A。另一部分是接在控制電路中,與接觸器KM的線圈電路相串聯(lián)。 接觸器的選型有諸多因素外與負(fù)載密切相關(guān)一般三相異步電機的起動電流為額定電流的35倍。 1)交流接觸器?；谠撓到y(tǒng)的控制要求與各類型電動機的結(jié)構(gòu)特點和工作場合，并考慮到經(jīng)濟性和實用性，本系統(tǒng)選擇的電動機是Kinco三相步進電動機3S57Q04056，與之配套的驅(qū)動器為Kinco 3M458三相步進電動機驅(qū)動器，它的部分技術(shù)參數(shù)如表23所示。10% 脈動PP5%以下消耗電流平均25mA以下峰值80mA以下輸出NPN開路集電極晶體管 圖25 PLC與光電開關(guān)的連接旁路電阻R的計算公式如下：式中：I為傳感器的漏電流（mA），UOFF為PLC輸入電壓低電平的上限值（V），RC為PLC的輸入阻抗（KΩ），RC的值根據(jù)輸入點不同有差異。當(dāng)有物體通過，接收器接收不到紅外光，于是就發(fā)出一個信號。 透射型光電開關(guān)是由分離的發(fā)射器和接收器組成并相對放置。這類光電傳感器利用光電元件受光照或無光照時“有”“無”電信號輸出的特性將被測量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變化的開關(guān)信號。 （4） 系統(tǒng)I/O點的分配 系統(tǒng)I/O點的分配如表21所示。 更經(jīng)過高低溫的考驗，使得該PLC可以適用在特殊的場合。小機殼內(nèi)會聚了先進的功能和優(yōu)異的表現(xiàn)。 S7200雖然體積小，但是提供了許多功能。 共計137字節(jié)，在加上程序存儲空間和備用存儲空間，初步估計共需1K字節(jié)。 系統(tǒng)輸出信號：機械手的上升下降，左移右移，夾緊放松，需要5個輸出端；傳送帶A和傳送帶B，需用2個控制輸出端；系統(tǒng)上電指示和手動指示、裝箱指示需要3個輸出端；一個報警器，需要1個輸出端。 生產(chǎn)線自動裝箱工作流程圖 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 根據(jù)自動裝箱系統(tǒng)的控制要求,系統(tǒng)應(yīng)有手動控制和自動控制功能。上升到位左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位下降，開始下一循環(huán)，用PLC作計數(shù)控制，對機械手這一循環(huán)計數(shù)。圖22 生產(chǎn)線自動裝箱的PLC控制系統(tǒng)圖 控制系統(tǒng)工作流程圖1 按下啟動按鈕后，傳送帶A運行直到光電開關(guān)PS1檢測到飲料瓶，才停止。 ②程序控制:在程序執(zhí)行階段，PLC順序掃描用戶程序，每執(zhí)行一條程序所需要的信息都從輸入映象寄存器和其他內(nèi)部寄存器中讀出并參與計算，然后將執(zhí)行結(jié)果寫入有關(guān)輸出映象寄存器中。 圖21 PLC的邏輯硬件結(jié)構(gòu)框圖 PLC控制系統(tǒng)組成①輸入部分：如按鈕開關(guān)、限位開關(guān)等，直接與PLC輸入端子相連接，用以產(chǎn)生輸入控制信號，這些信號一般來自操作臺上的人工指令。 PLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理 PLC采用的是典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要包括CPU,RAM,ROM和輸入、輸出接口電路等。并且有手動控制和自動控制兩種控制方式。PLC由于具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強，以及編程簡單，維護方便，通訊靈活等優(yōu)點。 （3）功能強。因而使得PLC的平均無故障時間達到30萬小時，被稱為“永遠(yuǎn)不壞的控制器”，因而可靠性優(yōu)于傳統(tǒng)繼電—接觸器電氣控制系統(tǒng)。 而采用PLC可編程序控制器，其優(yōu)點如下： （1）具有高可靠性。 采用PLC可編程序控制器控制系統(tǒng) PLC可編程序控制器其實就是工業(yè)控制計算機，用以取代傳統(tǒng)的中間繼電 器、時間繼電器、計數(shù)器等，并具有一切計算機控制系統(tǒng)的功能。 對于傳送帶的控制可采用步控指令實現(xiàn)步進控制；而對于傳送帶的獨立點動控制可設(shè)置一個手動控制按鈕，當(dāng)其按下時，系統(tǒng)可進行獨立點動控制。為使空箱恰好對準(zhǔn)機械手松開端，使飲料瓶裝進包裝箱中，在包裝箱傳送帶的中間裝一光電傳感器，用以檢測包裝箱是否到位。本設(shè)計介紹了通過PLC來對傳送帶進行自動控制。(6) 傳送帶A，機械手和傳送帶B應(yīng)有獨立點動控制，以便于調(diào)試和維修。上升到位左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位下降，開始下一循環(huán)，用PLC作計數(shù)控制，對機械手這一循環(huán)計數(shù)。 機械手控制示意圖二 設(shè)計任務(wù)和要求用PLC控制整個控制裝置要達到以下要求：(1) 按下啟動按鈕后，傳送帶A運行直到光電開關(guān)PS1檢測到飲料瓶，才停止。 近十幾年來，國外PLC技術(shù)取得了飛躍，其容量成倍擴大、體積不斷縮小、功能不斷增強，不但具有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有PID等特殊控制功能，可直接進行A/D、D/A轉(zhuǎn)換，還開發(fā)管控一體化。PLC沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護成本比DCS方式要低很多。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位（也有32位的）為一個模擬量。 PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器，在程序運行過程中，每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加1，程序從起始步（步序號為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運算。 PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。 作為離散控的制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長率保持為20%～30%。為了解決這一問題，自二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器（